技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制備4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)二聚體(MDI二聚體)的方法，其特征在于獲得以高純度存在的MDI二聚體。根據(jù)本發(fā)明的方法制備的MDI二聚體的特征在于基本不含MDI以及脲衍生物。此外，本發(fā)明涉及相應的MDI二聚體及其作為用于聚氨酯的交聯(lián)劑的用途。

背景技術(shù)

4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)二聚體(MDI二聚體)是已知的。4,4'-MDI二聚體的CAS號為17589-24-1。

從Nippon Polyurethanes的JP09-328474中已經(jīng)知道了一種用于制備MDI二聚體的方法。在該方法的情況下，MDI首先溶解于乙酸乙酯，并與催化劑混合。然后，在24小時后濾出MDI二聚體。然而，如JP09-328474中所呈現(xiàn)的(參見實施例3)，反應產(chǎn)物僅包含最多81%的MDI二聚體。所以，根據(jù)該日本文件獲得的MDI二聚體還具有高比例的MDI單體或脲衍生物。因此，這類MDI二聚體也僅以受限制的方式適合作為用于聚合物的交聯(lián)劑。

然而，對于許多應用，特別是用作用于聚合物的交聯(lián)劑，重要的是4,4’-MDI二聚體以高純度存在。特別是用作用于聚氨酯的交聯(lián)劑，要求提供不含MDI單體和脲衍生物的4,4’-MDI二聚體。對于這類應用，還重要的是MDI二聚體可以容易地儲存，并且以均勻的顆粒尺寸可用。

發(fā)明內(nèi)容

由此出發(fā)，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于制備4,4’-MDI二聚體的方法，所述方法導致得到具有高純度的產(chǎn)物。因此希望4,4’-MDI二聚體不含MDI單體和脲衍生物。此外，本發(fā)明包括相應的4,4’-MDI二聚體以及4,4’-MDI二聚體作為用于聚氨酯的交聯(lián)劑的用途。

對于該方法，本發(fā)明通過專利權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)，對于該MDI二聚體，通過權(quán)利要求10的特征來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求揭露有利的發(fā)展。在權(quán)力要求15中，提及根據(jù)本發(fā)明的用途。

根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于在開始的方法步驟a)中提供已經(jīng)包含催化劑的溶劑，所述溶劑選擇為使得其適合作為用于4,4’-亞甲基雙(異氰酸苯酯)的溶劑。在該開始的方法步驟的情況下，還必須在盡可能低的溫度下(即在>25℃到最高45℃下)在惰性氣體氣氛中進行操作。

在接下來的方法步驟b)中，在攪拌下添加熔融的和/或溶解的4,4'-亞甲基雙(異氰酸苯酯)，即MDI。然后，產(chǎn)物開始沉淀。

然后，通過添加減活劑中止反應(方法步驟c))。在該方法步驟的情況下，重要的是在停止反應后繼續(xù)攪拌一段時間。該時間是0.5到1.5小時。

在該方法步驟之后，MDI二聚體與溶劑分離(方法步驟d))，并在方法步驟e)中進行純化。

因此，在根據(jù)本發(fā)明方法的情況下，特別重要的是準確地保持上述方法步驟a)到e)的確切順序。因此，特別重要的是反應控制，特別是對于溫度范圍。如方法步驟a)中所述，很重要的是保持在>25℃到45℃的范圍內(nèi)的溫度。

因此，優(yōu)選的是保持方法步驟a)中的溫度在30到40℃。

對于熔融的和/或溶解的MDI的添加，優(yōu)選逐滴添加。

在惰性氣體氣氛下提供包含催化劑的溶劑，所述惰性氣體選自氮氣、氬氣和/或氦氣。優(yōu)選地，這些惰性氣體的含水量因而調(diào)節(jié)到最大0.01體積%，優(yōu)選最大0.005體積%。

包含在根據(jù)方法步驟a)的溶液中的合適的催化劑選自叔膦、氨基取代的膦、咪唑、胍、在3位或4位被取代的吡啶、在3位和4位被取代的吡啶、環(huán)脒、五氟化銻、三氟化硼或其混合物。

優(yōu)選地，使用以下物質(zhì)作為催化劑：叔膦、脂肪族膦、或混合的脂肪族-芳香族膦，三烷基膦、三(N,N-二烷基氨基)膦，二烷基咪唑，4-N,N-二烷基氨基吡啶，在3位和4位被N原子取代并經(jīng)由碳片段(優(yōu)選二元飽和碳片段)連接的吡啶，或其混合物。

特別優(yōu)選地，使用以下物質(zhì)作為催化劑：三(N,N-二烷基氨基)膦、1,2-二烷基咪唑、4-N,N-二烷基氨基吡啶或其混合物。

非常特別優(yōu)選地，使用以下物質(zhì)作為催化劑：三(N,N-二甲基氨基)膦、三(N,N-二乙基氨基)膦、4-N,N-二甲基氨基吡啶、4-N,N-二乙基氨基吡啶、1,2-二甲基咪唑、1,2-二乙基咪唑或其混合物。

膦也被稱作磷烷或磷化氫。

關(guān)于用于停止反應的減活劑(方法步驟c))，可以使用本身公知的所有減活劑。其實例為強酸、酰氯、酸酐或烷基化試劑。